AlGaN表面相分离的同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征

发布时间：2024-03-22 05:49

　　AlGaN是制备深紫外光电器件和电子器件的重要材料.随着Al组分的增加, AlGaN材料表面容易出现局域组分不均匀的相分离现象,进而影响器件的性能.为了探索相分离的微观机制,本文采用了同位的共聚焦微区荧光光谱和扫描开尔文探针显微术对不同Al组分的AlGaN表面相分离现象进行了表征.三片样品的Al组分比分别约为0.3, 0.5和0.7.本文采用的基于双频锁相的单次扫描开尔文探针显微术,可获得高空间分辨(约10 nm)的表面电势像.在微区荧光光谱中出现明显相分离现象的区域,利用此方法获得的表面电势像可以清晰地观察到犬牙交错的台阶及其表面凹坑边缘的电势变化,对应组分的不均匀性.随着台阶转入台阶流的形态,表面凹坑逐渐缩小和合并,台阶和凹坑边缘不再出现明显的电势畴界,光谱中相分离的现象消失.实验结果表明, AlGaN表面的台阶和凹坑边缘是产生组分不均匀性,进而在光谱中产生相分离现象的主要原因;结合同位微区荧光光谱,高分辨的扫描开尔文探针显微术是一种有效的表征AlGaN相分离微观机制的方法.

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【部分图文】：

图２．５椭偏仪拟合中使用的物理模型：（ａ）使用柯西模型（Ｃａｕｃｈｙ）拟合带隙以下波段；（ｂ）??使用通用震荡模型（ＧｅｎＯｓｃ）拟合带隙以上波段??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分离同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征??而是通过建立一定的模型，根据不断调整模型中的物理参数，模拟光在材料中的??传播过程，运用回归分析的方法，不断对比实验得到的真实数据与模型产生的理??论数据，在二者的匹配度达到一定程度后，得出最终的拟合结果，这本....

图２．６三片不同Ａ１组分ＡｌＧａＮ样品的吸收波段拟合情况：（ａ）?ＡｌｃｕＧａｏｊＮ的带隙以上吸??收波段拟合曲线；（ｂ）?Ａｌ〇．５ＧａＱ．５Ｎ的带隙以上吸收波段拟合曲线；（ｃ）??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分离同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征??构建模型时于模型最上方增加一个粗糖层（Ｓｒｏｕｇｈ?ｌａｙｅｒ），如图２．５所不。获得??一个准确的粗糙层厚度对模型构建的准确性、拟合结果的精确性有重要的帮助，??因此我们首先通过构建Ｓｒｏｕｇｈ层／Ｃａｕｃｈ....

图２．７三片不同Ａ１组分ＡｌＧａＮ样品的消光系数拟合结果：（ａ）?Ａｌｃ．３Ｇａ〇．７Ｎ的消光系数拟合??结果；（ｂ）?Ａｌｏ．５ＧａＱ．５Ｎ的消光系数拟合结果；（ｃ）?Ａｌｏ．７Ｇａｏ．３Ｎ的消光系数拟合结果??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分离同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征??构建模型时于模型最上方增加一个粗糖层（Ｓｒｏｕｇｈ?ｌａｙｅｒ），如图２．５所不。获得??一个准确的粗糙层厚度对模型构建的准确性、拟合结果的精确性有重要的帮助，??因此我们首先通过构建Ｓｒｏｕｇｈ层／Ｃａｕｃｈ....

图２．１４?ＡＩｆｌ．５Ｇａｆｌ．５ＩＶ样品表面有明显相分离现象的区域Ａ：?（ａ）为该区域的典型荧光光谱；??（ｂ）的上图和下图分别为形貌和表面电势的剖面图，对应（ｅ）中标记１的位置和（ｆ）中标??记２的位置；如红线所示，下图中电势剖面图的下降沿宽度约１９ｎｍ，说明了我们采用的双??３０??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分离同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征??２．３．２?Ａｋ５Ｇａａ５Ｎ的荧光光谱和表面电势??Ａｋ５Ｇａ〇．５Ｎ样品的Ａ１组分比例约为０．５。该样品表面的部分区域存在较为明??显的相分离现象，测量其表面不同位置时，出现了两种典型的荧光光谱，区域Ａ??与....

本文编号：3934725